雙低菜粕中的抗營養成分及其消除和減輕措施

2020-04-16 14:44:20      點擊:

隨著世界人口的持續增長和經濟的迅猛發展,人類和動物營養對蛋白質的需要量正在并將持續增加。這種需求很可能導致蛋白質資源價格進一步上漲、從而使畜牧業生產受到嚴重影響。中國作為世界上人口最多的國家,畜牧業和養殖業的發展正面臨著人口與資源的雙重壓力。飼料資源尤其是蛋白質飼料資源短缺問題日益成為限制畜牧業發展的重要因素。

開發和有效利用蛋白質飼料資源,降低飼料成本,是畜牧業關注的熱點。雙低菜粕是雙低油菜榨油后的副產物,其粗蛋白的含量為38%-40%,氨基酸的組成也比較合理,是良好的精飼料,將雙低菜粕應用到飼料中,是目前解決我國蛋白質短缺的一個有效途徑。同時,我國有豐富的菜粕資源,開發利用雙低菜粕作為新的飼料蛋白質原料,對降低飼料成本和提高養殖效益具有重要的意義。研究發現,雙低菜粕與豆粕氨基酸互補性強,配合使用時動物表現出良好的生產性能。

但由于抗營養因子的存在,影響著雙低菜粕在動物飼糧中的添加比例。雙低菜粕的最重要的抗營養因子是日糧纖維,其次為硫甙、植酸、單寧和芥子堿。采取相應措施消除抗營養因子的影響,有利于雙低菜粕營養價值的充分發揮,提高雙低菜粕的利用率。

1、雙低菜粕中的抗營養因子及其危害

1.1 日糧纖維

油菜籽粒小,直徑僅為1.27-2.05mm,種皮薄且與胚結臺緊密,現行油脂加工中一般整粒入榨,造成雙低菜粕中皮殼含量很高。如Canola皮殼占籽粒的16%,占餅粕重的25%-30%,造成日糧纖維水平很高。高日糧纖維水平,使Dl-RSM有效能值偏低,降低日糧營養成分含量,損傷日糧腸道的營養和免疫機能。菜粕中粗纖維主要由細胞壁多聚體和美拉德產物所組成的不溶性的中性洗滌纖維以及胚中的中性洗滌可溶性多糖(NDSP),含量約為11.0%左右。植物蛋白飼料中的粗纖維含量過高,易損傷腸道形態功能,降低營養成分的利用率。菜粕中的粗纖維含量較高,降低了蛋白質和氨基酸的含量和有效性,因而也影響了蛋白質-能量營養狀況。蛋白質-能量營養不良,將造成淋巴組織特別是胸腺萎縮、遲發性過敏反應下降、抗體親和力降低以及巨噬細胞功能受損,使抗體對病原菌抵抗力下降,進而降低動物免疫功能。

1.2 硫代葡萄糖甙

硫甙有辛辣味,可降低動物的食欲,硫甙發生降解后,其降解產物也具有不同的氣味、雜味。滅火硫甙酶只能減輕但不能完全消除硫甙引起的問題。Spiegel等(1993)認為,硫甙對適口性和采食量的影響比其致甲狀腺腫大的影響更大。2-羥基-3-丁烯基硫甙,是大多數油菜品種中主要的硫甙,也是菜粕中起抗營養作用的最重要的硫甙。吲哚類硫甙是劇毒降解產物氰的主要前體,但其對熱很敏感,在加工過程中易被除去。因此菜粕中硫甙大部分是以完整硫甙形式而不是以其降解產物形式存在的,從而其主要抗營養作用是降低動物飼糧的適口性和動物的采食量,以及對甲狀腺等器官輕微的毒害作用。

1.3 植酸

雙低菜粕中植酸會降低礦物質、蛋白質、淀粉和脂質的消化利用率。植酸磷必須在消化道內水解成無機磷鹽形式才能被動物利用。單胃動物消化道內缺乏植酸酶,因而植酸降低了磷的利用率。植酸不僅降低磷的利用率,而且可與鈣、鎂、鋅、銅、鐵、錳等金屬離子絡合,降低它們的有效性。此外,植酸還可與蛋白質或氨基酸在畜禽消化道內形成難溶性復合物。植酸還抑制胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和胰脂肪酶的活性。這不僅降低了營養成分的利用率,而且同日糧纖維一樣,會造成腸道內營養物蓄積,從而為病原菌入侵提供溫床。

1.4單寧和芥子堿

單寧不僅味苦澀,影響飼料的適口性,還可在動物消化道內與飼糧中的蛋白質結合,生成不溶性化合物,這種對蛋白質的親合性可引起蛋白消化酶、脂肪酶合淀粉酶的失活,以致影響動物的生長和飼料轉化;也可與多種金屬離子如鈣、鐵、鋅等發生沉淀作用,生成復合物,從而降低這些礦物質元素的利用率。芥子堿是芥子酸和膽堿作用生成的酯類物質。芥子堿有苦味,可影響雙低菜粕的適口性。與其他蛋雞相比,由于褐殼蛋雞體內缺乏三甲胺氧化酶,因此在其采食芥子堿后,芥子堿在褐殼蛋雞腸道內轉變為三甲胺不能被氧化,而是累積沉積在蛋中,使蛋有魚腥味。

2、雙低菜粕中抗營養成分的消除與減輕措施

2.1 物理方法:如采用預榨浸出,用70%的乙醇在60℃以下浸提以除去菜籽粕中的硫葡糖甙和其它可溶性的有害物質,用加熱處理菜籽粕也是一種很好的方法;硫葡糖甙和芥子堿主要存在于菜籽的內仁中,脫殼后可使這兩種有毒物質的濃度進一步提高,但由于他們為熱敏物質,通過熱處理可大大減少這些抗營養因子的含量;水浸法雖簡單易行但處理量有限且一些水溶性物質損失較多,故采用較少。

2.2 化學方法:常采用加堿、氨和硫酸亞鐵等進行處理。堿處理法可破壞硫葡糖甙和絕大部分芥子堿,通常采用加NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3且以Na2CO3去毒效果最好。氨處理多同時進行加熱氨可與硫葡糖甙反應生成無毒的硫脲。硫酸亞鐵處理法的作用在于鐵離子與硫葡糖甙及其降解產物分別形成螯合物從而使它們失去毒性。

2.3 微生物法:多通過細菌和真菌產生微生物降解酶來去除硫葡糖甙和其降解產物,此種方法對營養物質的損失較少,很有前景。

2.4遺傳育種方法:菜粕中的毒素和抗營養因子主要來自油菜籽,因此改善油菜的品種,才是從根本上去除毒素和抗營養因子的最好方法。國內外油菜育種工作者已進行了大量研究工作。加拿大的卡諾拉油菜是第一個雙低品種,F在在我國也在加大力度培育雙低油菜。我國各研究所及大學院校也都利用雜交優勢,選育出了較好的品種,并已經在全國范圍內試用推廣。卿中全等(1999)對雙低菜粕的營養價值進行了評價,提出其可以被更多的動物所利用。

2.5 添加酶制劑

飼料中加入酶已經有100多年的歷史,但直到70年代,由于微生物發酵技術的發展才出現了商品飼用酶制劑。國外大量的研究結果表明,酶制劑能提高畜禽的生產性能,改善動物健康;能提高動物產品品質,提高飼料利用率從而提高畜牧業及養殖業的經濟效益。隨著微生物育種和發酵技術的快速發展,生物酶制劑的活力在不斷提高,而生產成本也在大幅度下降。雙低菜粕中的主要抗營養因子及成分前部分已述及。日糧纖維是雙低菜粕中最主要抗營養成分,解決這一問題對提高雙低菜粕的飼用價值具有極其重要的意義。

隨著我國飼料工業的迅速發展,飼料原料對飼料工業發展的瓶頸作用越來越明顯。一方面我們要快速發展飼料工業,另一方面我們又面臨嚴重的飼料原料短缺,特別是蛋白質飼料資源缺口大,每年國家需大量進口大豆、肉骨粉、魚粉等蛋白質資源。這就使得我們面對現實問題,必須努力解決目前有限飼料資源特別是有限的蛋白質飼料資源的合理利用,努力提高利用率,降低抗營養因子的危害,并積極開發新的飼料資源,且加以充分利用,盡可能為我國飼料工業的發展提供更多更好的飼料原料,促進飼料工業的穩步快速發展,進而帶動畜牧業的發展,努力解決人們日益增長的物質需求。

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